大型立式機組軸線擺度調(diào)整方法探討

魏強林，朱建軍

(江蘇省江都水利工程管理處，江蘇 江都 225200)

0 引言

姚坊泵站位于萬年縣湖云鄉(xiāng)境內(nèi)，承擔(dān)萬年縣梓埠聯(lián)圩區(qū)內(nèi)約6500 hm2農(nóng)田的排澇和灌溉任務(wù)。該站經(jīng)過多年的運行，暴露出不少設(shè)備陳舊的問題，不能適應(yīng)任務(wù)的需求。2007年經(jīng)江西省水利廳批準，決定對姚坊泵站進行改造增容。改造后選用無錫水泵廠生產(chǎn)的4臺套1600ZLQ9.5－8型立式全調(diào)節(jié)軸流泵，配套上海電機廠生產(chǎn)的900 kW TL900－20/2150型立式同步電動機。

1 擺度產(chǎn)生的原因及危害

造成機組軸線擺度的原因有多種。據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計大至可分為加工制造、運輸保管和安裝質(zhì)量等幾類。在以上因素或綜合因素作用下，使得機組的擺度值過大超標時，電機或水泵的主軸便與軸承發(fā)生偏磨，機組在運行中就會由于擺度影響而產(chǎn)生劇烈振動，加劇機件的磨損和疲勞損壞，降低機組效率，縮短機組使用壽命，嚴重時會造成主軸承燒毀，軸頸被“啃”，甚至主軸斷裂等重大事故。

由于以上原因所引起的擺度嚴格意義上講是無法避免的。但是我們可以在安裝過程中采用相關(guān)技術(shù)手段將機組的擺度值控制在規(guī)范規(guī)定的合格范圍內(nèi)，確保機組安全高效運行。

2 擺度的處理方法

2.1 傳統(tǒng)方法的局限性

傳統(tǒng)方法的依據(jù)是認為電機下導(dǎo)軸頸擺度產(chǎn)生的原因是鏡板面與軸中心線互不垂直。水導(dǎo)擺度是因電機聯(lián)軸器面與軸線互不成垂直所引起的擺度，即大型立式水泵機組在安裝或檢修校正軸線擺度時，通常采用鏟括推力頭與鏡板之間的絕緣墊來消除電機下導(dǎo)軸頸處的擺度。鏟括或用墊銅皮的方法來消除水導(dǎo)軸頸處的軸線擺度。用這種方法來消除擺度，其勞動強度大，校正的時間長，要求操作人員的技能水平高。同時，如操作不當還會引起鏟括后的擺度值花點，運行后會產(chǎn)生燒瓦事故。若鏟括后花點嚴重，還需要更換絕緣墊，重新校正擺度等缺點。

在姚坊泵站安裝過程中，各臺機組盤車都發(fā)現(xiàn)電機下導(dǎo)、水導(dǎo)擺度值超大(0.5 mm以上)，下導(dǎo)擺度大多數(shù)都處在電機軸鍵槽的一側(cè)。同時發(fā)現(xiàn)每拔套推力頭1次，下導(dǎo)擺度就變化1次，絕緣墊就要處理1次。也就是說，每拔套1次推力頭，鏡板面與軸線的垂直度就要變化1次。分析這種現(xiàn)象，基本可以推斷是由推力頭與主軸配合較松、電機軸彎曲、推力頭底面與軸線不垂直等諸多因素造成。鑒于工期要求緊、機組缺陷較嚴重這種事實，經(jīng)監(jiān)理、業(yè)主和廠方代表商議，一致建議安裝單位現(xiàn)場處理。

2.2 新方法的介紹

針對以上成因，首先分別在推力頭內(nèi)圓、軸外圓刷兩遍洋干漆，調(diào)整配合公差，盡可能改善裝配條件，然后壓裝。

其次根據(jù)電機的下導(dǎo)擺大多數(shù)都處在電機軸鍵槽的一側(cè)這一事實，認為這種現(xiàn)象是因為加工和運輸電機軸時，都是將鍵槽向上，因軸的自重而產(chǎn)生的撓度，時間長了，就產(chǎn)生了軸的微變形。泵軸也是如此，泵廠生產(chǎn)后的泵軸，橫放在廠房內(nèi)，由于撓度使泵軸產(chǎn)生了永久性的變形產(chǎn)生微彎，安裝后就產(chǎn)生了擺度。

下面就著重介紹校正由于微彎而產(chǎn)生的擺度辦法——氧氣乙炔烘烤軸法。其主要步驟為:(1)選點:用氧乙炔烘的方法其烘的方位是擺度點的對應(yīng)點，在上油缸底部的電機軸軸頸處選一點。(2)烘烤程度:一般將軸烘至橘紅色，并在下導(dǎo)軸頸處的擺度點上架1只百分表來監(jiān)視烘烤偏移值?；鸷鏁r，軸受熱膨脹，擺度點的百分表向擺度方向偏移，偏移量通常是擺度值的5倍左右(即若下導(dǎo)擺度為0.5 mm左右的擺度，烘到百分表讀數(shù)為 +2.5 mm左右則停止)。(3)冷卻:用潮毛巾和自制水槍對準火紅的地方澆水冷卻，直至軸頸處不冒熱氣為止。此時百分表讀數(shù)逐漸變小，最后將接近原值。(4)盤車:2 h后，待電機軸或泵軸完全冷卻后，即可重新盤車測量擺度。(5)擺度校正:若偏差較小(相差幾絲左右)，則可以通過傳統(tǒng)方法或千斤頂頂法進行調(diào)整。若偏差仍較大，可以再烘1次，烘的點在原烘的點向下位移1個點的位置即可。

同樣處理水導(dǎo)軸承擺度時，是在聯(lián)軸器與泵軸的結(jié)合處也就是聯(lián)軸器的下方軸頸處進行烘烤。唯一不同是烘烤倍數(shù)是8倍左右關(guān)系(即若水導(dǎo)擺度有1 mm，烘時百分表讀數(shù)在8 mm左右)。

上面烘烤法中提到千斤頂頂法，這里也簡單介紹一下。千斤頂頂法校正電機軸下導(dǎo)擺度主要是針對推力頭與主軸配合松、套裝受力不均等產(chǎn)生的擺度，其下導(dǎo)擺度值一般在0.20～0.30 mm之間。其方法是將擺度點盤車至電機上機架某1個十字架方位，根據(jù)電機大小選擇千斤頂大小(一般用20 t左右的千斤頂即可)，然后在擺度點的方位架設(shè)千斤頂，將千斤頂座設(shè)在電機轉(zhuǎn)子上磁幅與上機架的十字筋之間，同時在下導(dǎo)軸頸處最大擺度點的對應(yīng)點上，架設(shè)百分表來進行監(jiān)視(若是下導(dǎo)擺度為0.25 mm左右。千斤頂頂時，電機軸向擺度點的對應(yīng)點的百分表讀數(shù)反映為3 mm左右，則停止頂)，約1 min后，松開千斤頂恢復(fù)到可盤車狀態(tài)。

2.3 新方法在應(yīng)用中的注意事項

(1)烘烤時做好人身設(shè)備安全，特別是電機下導(dǎo)擺度的處理，由于烘烤處溫度高、操作空間狹小、定轉(zhuǎn)子線圈裸露等，因此滅火器材應(yīng)準備充分，操作人員應(yīng)小心謹慎、持證上崗，工作人員應(yīng)配合到位。

(2)原始擺度數(shù)值要準確，烘烤過程中百分表監(jiān)視要精確，避免重復(fù)作業(yè)或方法失敗，造成不必要的損失。

(3)使用千斤頂頂法，抗重螺釘上的銅墊片會受力變形，水平相應(yīng)發(fā)生細微變化，因此頂后必須先校正水平，而后再盤車測量擺度。

3 結(jié)語

以上介紹的幾種方法處理校正軸線擺度，通過江西萬年姚坊泵站的實際應(yīng)用，實踐證明效果良好，運行可靠。此后相繼在南水北調(diào)劉山泵站、連云港臨洪泵站進行推廣采用。隨著我國泵站事業(yè)的發(fā)展和認識水平的不斷提高，廣大職工實踐知識的不斷充實，對大型泵站機組的安裝、檢修、設(shè)計將得到更多的技術(shù)創(chuàng)新。